我应该如何开始为炮兵战游戏设计人工智能算法？

Question

这是背景..。在我的空闲时间，我正在设计一个名为Staker的炮兵战游戏(灵感来自于老的基本游戏坦克战争和焦土，我正在用MATLAB编程。你的第一个想法可能是“为什么是MATLAB?还有很多其他语言/软件包更适合游戏设计。”你是对的。然而，我是一个呆子，我感兴趣的是学习如何从底层设计一个游戏的具体细节，所以我不一定想使用任何预制件模块。而且，我使用MATLAB已经很多年了，我喜欢用它来做别人没有真正尝试过的事情的挑战。

现在让我们来看看眼前的问题:我想加入人工智能，这样玩家就可以对抗电脑了。我刚刚开始思考如何设计算法来选择方位角、仰角和弹丸速度来击中目标，然后调整它们。我觉得我可能在一开始就过度思考这个问题，试图让人工智能变得过于复杂，所以我想我应该停下来问问这里的社区，他们将如何设计一个算法。

一些具体问题：

1. 是否有具体的参考AI设计，你会建议我退房？
2. 你是将AI玩家的难度设计为连续变化(难度为0(容易)到1(难)，所有算法仍然使用相同的通用算法)，还是会为离散数量的AI玩家设计特定的算法(比如向任意方向射击的容易敌人或能够考虑到风的影响的硬敌人)？
3. 你会从什么样的数学算法(伪代码描述)开始？

一些附加信息:我用来模拟弹丸运动的模型包含流体阻力和风的影响。液体可以是空气，也可以是水。在空气中，根据一些简单的大气模型，空气密度(以及阻力的影响)随地面以上高度的变化而变化。在水中，阻力很大，所以弹丸通常需要额外的推力。换句话说，抛射物除了受重力的影响外，还会受到其他力的影响。

Answer 1

在真实的炮兵情况下，所有这些因素要么用公式处理，要么简单地用蛮力模拟:发射电子炮弹，应用所有相关的力量，看看它降落在哪里。调整并重试，直到电子外壳击中目标。现在你可以把你的号码发给枪了。

考虑到局势的复杂性，我怀疑没有比蛮力更好的答案了。虽然你可以预先计算一个表的预期阻力效果与速度，我不能看到它是值得的。

当然，在游戏中，AI每次都会把第一个弹壳扔到你的头上，这是不有趣的。一旦你知道正确的值，你将不得不使人工智能一个糟糕的机会。在射击中加入一个随机因素，然后走向目标--移动它，说30+random(140)%每次射向真正的目标。

编辑：

我确实同意BCS的观点，即随着时间的推移而改进它。我说了这句话，但后来改变了主意，决定如何写一堆，最后却忘了把它放回去。它的难度应该越大，随机分量应该越小。

Answer 2

洛伦的蛮力解决方案很有吸引力，因为它可以通过增加更多的迭代来轻松地进行“智能调整”。此外，迭代的调整因素可能是智能的一部分，因为某些值将使其更快地收敛。

对于基本系统(没有阻力、风等)，有一个封闭的形式的解决方案，可以从一个基本的物理文本。我会先猜测一下，然后每次进行一个或多个迭代。您可能需要尝试找出一个经验修正相关性，以改进第一个镜头(这将使第一个镜头分布的平均值更接近于正确)。

Answer 3

谢谢Loren和BCS，我想你想到了一个我正在考虑的想法(这就引出了上面的问题2)。AIs的伪码如下所示：

nSims;        % A variable storing the numbers of projectile simulations
              %    done per turn for the AI (i.e. difficulty)
prevParams;   % A variable storing the previous shot parameters
prevResults;  % A variable storing some measure of accuracy of the last shot
newParams = get_new_guess(prevParams,prevResults);
loop for nSims times,
  newResults = simulate_projectile_flight(newParams);
  newParams = get_new_guess(newParams,newResults);
end
fire_projectile(newParams);

在这种情况下，变量nSims本质上是人工智能的“智能”度量。一个“哑巴”AI会有nSims=0，并且简单地对每一个回合进行一个新的猜测(基于上一回合的结果)。一个“聪明的”AI将通过模拟弹丸的飞行来改进它的猜测每次nSims次数。

由此又引出两个问题：

1)函数get_new_guess中包含哪些内容？我应该如何调整三个射击参数，以尽量减少距离的目标？例如，如果一次射击没有达到目标，你可以试着通过只调整仰角，只调整弹丸速度，或者将两者同时调整来接近目标。

2)对于所有认可机构而言，get_new_guess是否应该是相同的，而nSims值是“智力”的唯一决定因素？或者get_new_guess应该依赖另一个“智能”参数(比如guessAccuracy)？